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Nanoscale self-assembled epitaxial nucleation controlled by interference lithography

Descrizione del progetto

La nanostrutturazione bottom-up sfrutta gli impulsi di luce concentrati

Le nanostrutture ingegnerizzate consentono di controllare con precisione la propagazione delle onde elettromagnetiche e acustiche. Gli approcci dal basso verso l’alto, tra cui l’autoassemblaggio molecolare, possono produrre nanostrutture con meno difetti e un ordinamento migliore rispetto ai metodi convenzionali dall’alto verso il basso, che creano pezzi più piccoli partendo da un materiale in massa. Il progetto NanoStencil, finanziato dall’UE, svilupperà un nuovo processo per creare dense matrici di nanostrutture identiche, che avranno dimensioni, forma e composizione precise per i dispositivi che sfruttano il regime quantistico. NanoStencil realizzerà la nanostrutturazione in situ attraverso ottiche di interferenza a laser di precisione, nonché laser a impulsi di ultima generazione, integrati in reattori di materiali. I modelli di luce concentrata risultanti indurranno modifiche fototermiche o fotochimiche locali sulla superficie in crescita, creando in tal modo dei siti per l’autoassemblaggio.

Obiettivo

By overcoming all the limitations of conventional top-down nanostructuring, the NanoStencil project seeks to initiate a new process paradigm for the production of dense arrays of identical nanostructures of precise size, shape and composition. It achieves this by combining the simplicity of structuring with light, with the advantages of molecular self-assembly, to provide a single step, cost effective and state of the art capability for next-generation ordered arrays of nanostructures. New methods to achieve such structures are a vital requirement for the exploitation of devices in the quantum regime. In our approach, laser interference patterning is applied by means of ultrashort pulses to material surfaces at the nanostructure formation phase, where it acts to modify local reaction processes providing energetically favourable sites for the nucleation of self-assembly. The approach is based on some established principles and prior art gained within the consortium, but is yet to be demonstrated at the device scale.
To achieve in-situ nanostructuring, precision laser interference optics and state of the art pulsed lasers are integrated within materials reactors producing concentrated light patterns with a pitch of fractions of the laser wavelength which then induce local photothermal or photochemical modifications on the growing surface, creating sites for self-assembly. The science objectives of the project are to develop a comprehensive understanding of the absorption of concentrated pulsed light at the nanoscale to understand how this impacts on a growing or reactive surface. The technological objectives are to demonstrate large scale highly ordered arrays of identical nanostructures within four diverse materials systems (InAs quantum dot arrays, patterned SiO2/metallic nanostructures, ZnO nanowires and functional metal oxide nanospots), each of potentially transformative impact within the themes of semiconductor electronic and photonics, sensing and biomaterials.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

RIA - Research and Innovation action

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) H2020-FETOPEN-2016-2017

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

THE UNIVERSITY OF SHEFFIELD
Contributo netto dell'UE
€ 919 720,00
Indirizzo
FIRTH COURT WESTERN BANK
S10 2TN SHEFFIELD
Regno Unito
Regione
Yorkshire and the Humber South Yorkshire Sheffield
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 919 720,00

Partecipanti (4)